Трекер для станка: когда в Россию придет промышленный интернет вещей | Технологии | Forbes.ru
$57.29
67.39
ММВБ2091.68
BRENT58.29
RTS1150.26
GOLD1283.60

Трекер для станка: когда в Россию придет промышленный интернет вещей

читайте также
Хроника «обмана». Forbes выяснил, как Siemens планирует вернуть турбины из Крыма Личная ответственность: Евросоюз расширил антироссийские санкции из-за поставки турбин Siemens в Крым Турбины и санкции: чем угрожает России судебное разбирательство с Siemens Стоп, турбина: Siemens прекратил поставки оборудования по госзаказам в Россию Халатное обращение с гостайной: уволен гендиректор «Силовых машин» Роман Филиппов Турбины для Крыма: как избежать новых подозрений Разум вещей не гарантирует безопасность данных Siemens может выйти из российских активов после скандала с поставками турбин в Крым Серьезное нарушение: новые поставки турбин в Крым в обход санкций +1 просмотров за суткиПритворная сделка: Forbes выяснил детали иска Siemens по «крымским турбинам» +2 просмотров за суткиСтанок как сервис: от системы мониторинга к цифровой фабрике Нарушение эмбарго. Siemens подает в суд на причастных к поставкам турбин в Крым В обход санкций. Siemens начала расследование из-за сообщений о поставках турбин в Крым Alibaba представит аналог домашнего голосового помощника Amazon Echo Почему для корпоративной мобильности требуется «новая» безопасность Под присмотром «плохих парней»: сервисы видеонаблюдения и кибербезопасность Киберпреступления: что противопоставить изобретательным мошенникам? +1 просмотров за суткиКлубничные берега: умные агротехнологии становятся «домашними» Антивирус для микроволновки: как будет работать кибербезопасность в эпоху «интернета вещей»? +1 просмотров за суткиВисенте Гуаярт, архитектор Барселоны: «Мы должны думать о смене парадигмы развития городских пространств» «Язык» для умного дома: как будут «общаться» устройства домашней электроники и почему им нужен один протокол?

Трекер для станка: когда в Россию придет промышленный интернет вещей

Василий Чуранов Forbes Contributor
Фото REUTERS / Yuya Shino
Российские предприятия пока не видят всех перспектив систем мониторинга производств

Если еще три года назад о промышленном интернете вещей никто в России не говорил, то сегодня это тренд. Крупные интеграторы проводят конференции, IIoT всплывает на инновационных форумах, госкорпорации берут его в основу своих стратегий на несколько лет вперед. По данным ПАО «Ростелеком», промышленные разработки занимают 60% российского рынка IoT, однако все еще неясно, к чему стремится и чего уже достигло в этом отношении отечественное производство.  На каком этапе сейчас промышленный интернет вещей в России и что мешает ему выйти на более высокие показатели?

Промышленный интернет вещей в России и за рубежом

Говоря просто, промышленный «интернет вещей» (IoT) — это компьютеризация всех рабочих мест на предприятии, когда в единую информационную сеть объединяются все производственные объекты, не только оборудование, но и рабочие места. Таким образом формируется среда, где машины начинают понимать свое окружение и общаться между собой по интернет-протоколу, минуя операторов, самостоятельно решая вопросы повышения эффективности или, например, предотвращая внештатные ситуации. Как следствие – кратное повышение эффективности всех участников экосистемы предприятия.

Если в оборудование вмонтированы датчики с  выходом в сеть, их производители и клиенты могут  удаленно контролировать работу производственных площадок, своевременно проводить регламентные работы, предсказывать аварии и проводить планово-предупредительный ремонт или, например, заранее подготовить необходимые детали на замену и т. п. К тому же, зная фактическую и планируемую загрузку производственного оборудования, соединенного с сетью, клиент или заказчик может организовать автоматическую сеть заказов между различными производствами. Длинная цепочка —  от поставщиков материалов до потребителей конечной продукции —  уже идет без вмешательства человека. 

Именно поэтому многие зарубежные промышленные предприятия провели модернизацию ИТ-системы, внедрили элементы промышленного IoT и уже переходят на следующий этап — создают цифровое производство, которым может управлять в режиме реального времени, без участия человека. По мнению аналитиков Gartner, число соединенных устройств в мире достигнет 21 млрд шт. в 2020 году,  Intel дает другую цифру  -  200 млрд. Использование все ­большего количества р­оботов и внедрение промышленного IoT в производстве поз­волит снизить расходы­ на персонал, накладные расходы и ­ повысить качество. Например, завод Philip­s по производству бри­тв в Голландии работае­т в темном помещении,­ где находятся 128 ро­ботов. Весь коллектив­ завода состоит из девяти ­работников.

Россия пока отстает от этого процесса и находится в самом начале пути. Сейчас основная цель для нашей страны не в том, чтобы научить машины обходиться без людей, а в том, чтобы помочь людям и машинам взаимодействовать. Потенциал повышения эффективности за счет внедрения элементов промышленного IoT у нас значительно выше, чем в развитых странах. На современных западных производствах уже многое автоматизировано и повышение эффективности на 1-2% — это уже очень хорошо. В России, где «все только начинается», возможен  скачок продуктивности на 10-30%.

MDC/MDA системы как элемент Индустрии 4.0

В международной классификации существуют системы класса MDC/MDA (Machine Data Collection/Machine Data Acquisition), проще говоря, системы мониторинга. Они позволяют совершенствовать современное производство без существенных вложений, повышая его эффективность и параллельно решая множество смежных проблем. Это и есть определяющая задача и первый шаг на пути к промышленному интернету вещей.

Принцип работы MDC-систем простой. Для современных станков с ЧПУ (системы компьютеризированного управления. — Forbes) разрабатываются программы протоколов мониторинга, обеспечивающие получение от оборудования подробной информации о состояниях станка и происходящих на нем изменениях. На станки более старых моделей ставятся терминалы-регистраторы, которые подключаются к системе ЧПУ или электроавтоматике станка. Такие программно-аппаратные «агенты-посредники» собирают информацию о работе станков и производственного персонала (сколько станки работали, сколько простаивали, по каким причинам простаивали, кто из операторов в этот момент работал и др.) и отправляют на сервер. В итоге руководители получают отчеты об эффективности работы производства, а отдельные службы предприятия — объективный инструмент для принятия управленческих решений, которые  помогают им организовать производственный процесс эффективнее.

Специалисты все еще не сошлись во мнении: считать системы мониторинга элементом промышленного интернета вещей? Ведь они не позволяют полностью автоматизировать производство. Так или иначе,  можно смело утверждать:  это необходимый старт для «Индустрии 4.0». Хотя бы то, что станки сами отчитываются о своей работе, обходя «журнальные» методы получения информации, — это уже значительно оптимизирует производственный процесс, приближая будущее, которое показывает нам пример завода Philip­s.

Системы MDC/MDA  уже давно  пришли на предприятия за рубежом. Они работают как прослойка между оборудованием и MES-системами (системами управления производством), которым очень нужна объективная информация от самого оборудования, а не цехового персонала. Например, решение MCIS от SIEMENS включает программные м­одули, которые можно применять­ как  по отдельности, так и вместе (тогда модули будут обмениваться информацией).  MCIS можно поэтапно, с учетом­ особенностей произво­дства,  адаптировать к работе с любы­ми станками с ЧПУ, причем размер цеха или завода неважен.  MCIS ­дает  доступ к­о всей необходимой и­нформации в режиме онлайн  - с рабо­чего места оператора (или через локальную сеть предприятия, или­ через интернет). Есть еще одна популярная система для  контроля­ производства и управ­ления производительно­стью станков — OMATIVE Pro.   Она ставится не на оборудование,  а на сервер заводской компьют­ерной сети и соединяется  с системами  » в комплекте»  на ­станках, постоянно получая ин­формацию о событиях в их работе.­  Программа показывает  включен станок или выключен. Если он в работе, в интерфейсе программы можно увидеть графики и диаграммы:  продолжительно­сть полного цикла обр­аботки и отдельных оп­ераций, время нахожде­ния инструмента в мат­ериале, динамические ­изменения подачи и на­грузки, аварии. В отдельном разделе можно посмотреть набор статистических отчетов.  И вся эта и­нформация доступна в ­любом месте заводской­ компьютерной сети, а­ также через интернет­, то есть локальны­й или дистанционный к­онтроль производства работает круглосуточно. Начальник производства может следить за тем, как «спят» его станки — из дома, за поздним ужином. Применения уже есть.  Например, в автомобильной промышленности при обработке блок-цилиндров, коленчатых и распределительных валов, корпусов трансмиссии без решений OMATIVE  работать было бы невозможно. Дело в том, что эти детали производятся из материалов неоднородной твердости, а размер отливок и поковок ( из-за материалов с твердыми участками и вкраплениями  в них) может сильно варьироваться. Поэтому  качество мониторинга (а у OMATIVE ACM оно высоко) на таких производствах имеет решающее значение для того, чтобы производство шло без остановок и в безопасном режиме.  Кроме того, при обработке этих деталей с   OMATIVE ACM можно сокращеать время цикла обработки.  Поэтому, например, Hyundai Motors, с внедрением системы от OMATIVE ACM  смогла начать экономить около 8% времени в производственном процессе.   

В России уже есть несколько систем для решения таких же задач —  Сигнум, Naviman, Foreman, X-Tensive DPA, MDC-Max и Диспетчер (разработка компании «Станкосервис» — Forbes). Зарубежные разработки  отличаются плотной интеграцией с распространенными MES — системами. Отечественные системы часто нужно дополнительно интегрировать, но все же общий принцип работы, способ сбора информации с оборудования во всех системах примерно одинаковы. На российском рынке уже заметно позиционирование систем мониторинга. «Диспетчер» создает систему для решения прикладных задач на производстве, Сигнум и X-Tensive DPA больше сконцентрированы на создании универсальной платформы для промышленного интернета вещей. Продукты Naviman, MDC-Max появились сравнительно недавно и пока не имеют заметной доли рынка, но набирают обороты.

Насколько дороги такие технологии? Диапазон «чеков» может быть широк — в зависимости от того, какие задачи должны решать системы. Системы мониторинга  на отечественном рынке, которые позволяют превратить станок на производстве в «умный», могут стоит десятки тысяч рублей и более сотни тысяч рублей. Оборудование за эти деньги научится передавать  в сеть информацию о своей работе, вызывать сервисные службы в случае аварии или простоев, сообщать о перегрузках, износе инструмента, нарушении технологической дисциплины и др.    Схожий набор функций и  у  решений от  Omative (€5000 — 6000 в пересчете на один станок),  и у решений  MCIS от Siemens (8 000 — 11 000 евро на станок). Надо сказать, что для зарубежных предприятий это вполне обоснованный ценник. Там коммерческая стоимость нормо-часа производства для конечного клиента в абсолютном значении существенно выше.

Безусловно, важно, чтобы владельцы производства видели:  внедрение приносит экономию, расходы на запкупку систем и их включение в работу должны окупаться со временем.   Экономия происходит за счет сокращения потерь рабочего времени,  уменьшения длительности производственного цикла, роста загрузки оборудования и т.д. По нашим  расчетам, на участке из 10 станков, при внедрении системы мониториторинга, в год можно экономить до 22 млн рублей или высвободить до 20% полезного машинного времени. Например, после внедрения нашей системы оэффициент загрузки оборудования  Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н.Л. Духова  вырос на 10-15%. В ведущей компании авиакосмической отрасли — ОАО ПКО «Теплообменник» — доля машинного времени увеличилась в полтора раза, позволив сократить сроки проектирования и производства. Руководители Всероссийского научно-исследовательского института технической физики имени академика Е. И. Забабахина отметили рост производительности, выявление технологических нарушений, а также повышение коэффициента загрузки оборудования на 9-10% за полгода.  Нужно учитывать, что системы мониторинга ведут и к  повышению дисциплины на предприятии, и к  оптимизации работы производственных служб. Система мониторинга становится  не просто инструментом контроля, а методом получения важной информации, которая позволяюет принимать грамотные управленческие решения и оптимизировать производственный процесс. 

Что мешает развитию IIoT в России?

В США и Европе  уже признали, что  промышленный IoT повышает эффективность производства  и  нивелирует  риски.  В России  даже с осознанием этой выгоды  есть сложности. Немногие руководители понимают стратегию внедрения промышленного «интернета вещей» на производственную площадку. Все еще звучит вопрос: зачем?  По нашему опыту, к системам мониторинга интерес проявляют преимущественно государственные предприятия, так как им выделен бюджет на программу перевоо­ружения. Это предусматривает специальная целевая ­программа до 2020 года. В ее ­рамках идет мощная модерниз­ация ОПК, закупаютс ­новые станки, внедряю­тся инновационные тех­нологии. С 2016 года ­на программу модерниз­ации дополнительно вы­делено 1 трлн 67 млн ­рублей, которые должны привести к росту пр­оизводительности труд­а на крупных и средни­х предприятиях не мен­ее чем на 5% в год.  

Частные компании подтягиваются медленнее. Во многом потому, что мало знают о технологиях в этой сфере.  Первые пилотные проекты по внедрению систем мониторинга  в России запускались в 2012-2013 годах (первопроходцами стали АО «Редуктор-ПМ», АО РКЦ «Прогресс»),  только с конца 2015 управляющие компании проводят анализ полученных данных. Получается,   доказательства пользы информационных систем — с определенными метриками, с конкретными примерами —  появляются только сейчас. Предприятиям нужно еще два-три года, чтобы осознать необходимость внедрения IoT.

Еще один сдерживающий фактор —   состояние российских производств. У нас все еще есть предприятия, на которых модернизация никогда не проводилась. Станки-«долгожители», отсутствие IT-инфраструктуры — это пока еще наши реалии. Но стоит отметить, что это не самая серьезная проблема. Некоторые системы мониторинга можно подключить к любому станку.

Наравне с неготовностью к информатизации производства (технической и психологической), есть и другая крайность — вера в то, что установленные датчики на станках мгновенно решат все проблемы завода. Есть клиенты, кото­рые, устанавливая сист­ему мониторинга, не понимают, что  сбор объективных данных о работе п­роизводства  - это полдела, придется­ принимать и управленче­ские решения. Руководители таких предприятий, получив­ информацию,  просто не ­знают, что с ней дела­ть. Это р­оссийская специфика -­ сначала внедрить, а ­потом думать: зачем?

Правда же в том, что системы мониторинга, как и любые другие решения промышленного «интернета вещей» — это только инструменты, которые нужно грамотно использовать. Благодаря им машины передают человеку гигабайты полезной информации, которые превращаются в отчеты. Но сами по себе отчеты еще не влияют на рост эффективности. Получая комплексные характеристики по загрузкам, простоям, поломкам и так далее, нужно понимать, для чего нам эти данные. В первую очередь, для того, чтобы знать, сколько и при каких условиях мы реально можем производить. А это уже основа для разработки или перерасчета мощности цехов, изменения планирования и других важных управленческих решений.

Однако на пути к этому придется столкнуться с еще одной серьезной проблемой — человеческим фактором. Если для руководства система мониторинга — это способ повысить эффективность и увеличить прибыль, то для производственных цехов — это контроль. Контроль, естественно, никто не любит, особенно если есть привычка халтурить.  Все наши клиенты, рассказывая о внедрении MDC/MDA системы, акцентировали внимание на том, что процесс сопровождался серьезным противостоянием и даже частичной заменой рабочего состава. Здесь, вероятно, нам тоже нужно чуть больше времени, чем Западу. Должна измениться  психология рабочих и управленческая культура заводов в целом. Когда в технологиях промышленного IoT люди перестанут видеть карательный инструмент и увидят помощника, а от эффективности их работы будет зависеть зарплата, — вот тогда и произойдет настоящая индустриальная революция.

За  почти 25 лет, которые российские производственные предприятия прошли путь как коммерческие организации,  на заводах и фабриках шли переоснащения,  появлялись  новые станки с ЧПУ — все это наконец может получить накопленный эффект.  Сейчас мы вступаем в новую фазу развития промышленности, когда  наконец начинают обсуждать, как эффективно  использовать запущенное в цехах  оборудованин и как быстрее окупить вложенные инвестиции, повысить прибыль производства.  По  нашим подсчетам, загрузка станков с ЧПУ на крупных предприятиях, как правило, не превышает 30 – 50%.  Производительность нового оборудования и  эффективность работы персонала далеки от реальных возможностей. На некоторых заводах организуются спальные места, где оператор может полноценно отдохнуть, пока на станке обрабатывается деталь, вводится третья смена, рабочие выходят в выходные дни. Но эффективность предприятия все равно низка. Причина тут может быть только в том, что оператор обсуждает в рабочее время международную обстановку или смотрит фильмы.

А сегодня перед российской промышленностью стоят очень серьезные задачи, включая  пресловутое импортозамещение. Россия отстает в переходе на новые принципы производства, которые должны дать ей возможность конкурировать с ведущими международными промышленными концернами. Люди есть. Технологии есть. Но не подняв эффективность использования промышленного оборудования до мировых показателей, российская промышленность не сможет даже приблизиться к уровню промышленности развитых стран. Однако по нашим прогнозам, в ближайшие три года IoT-решения будут разрабатываться и активно внедряться на отечественных предприятиях. С учетом государственной поддержки, именно интернет вещей должен стать ключевой точкой роста промышленности и экономики страны. В конце концов до всех наших управленцев дойдет мысль о том, что IoT-решения позволяют повысить эффективность производства в разы, а срок окупаемости таких проектов в большинстве случаев не превышает нескольких месяцев.